¿Nuestro universo no puede ser enlazado? [duplicar]

Con referencia a Twin-Paradox (soy nuevo en esto), ahora la información de quién realmente ha envejecido proviene del hecho de que uno de los gemelos sintió algo de aceleración. Entonces, si el universo fuera como un bucle, y el gemelo que viaja realmente llegara a la Tierra después de completar el bucle, entonces ninguna información de este tipo habría sesgado al gemelo que realmente viaja, y la paradoja aún permanecerá (?).

¿Y el universo, por lo tanto, no puede ser un bucle, debe tener un punto final?

He intentado aclarar la pregunta, por favor, hágamelo saber si esto no es lo que quería decir.
AFAICT aquí la aceleración sería reemplazada por la dilatación del tiempo gravitacional. Pero no estoy seguro de si habría un efecto neto. Además: para comparar edades, el gemelo en movimiento tendría que detenerse (desacelerar) de todos modos.
Bueno, para eso siempre puedes tener una ventana en la nave espacial.
¿Cómo mediría la edad para que sea consistente para ambos marcos? Por ejemplo, digamos que la Tierra tiene una gran ficha sobre ella, al igual que la nave espacial. Los contadores comienzan en valores arbitrarios y se incrementan cada segundo. Cuando la nave espacial pasa por la Tierra, la nave anotará un conjunto diferente de valores de contador (para ambos contadores) que la Tierra.
@Manishearth ¿por qué dices eso? No es lo que sucede en nuestro (probablemente) universo no envolvente. Creo que esta es una buena pregunta, al menos, la respuesta no parece trivial.
@Nathaniel: Claro, no digo que la pregunta sea trivial. Y acabo de darme cuenta de mi error; De alguna manera mezclé "edad" con "tasa de envejecimiento". Tonto de mí.
Por ejemplo, su reloj tenía un contador que medía no. de oscilaciones de un pulso de luz entre dos espejos, ahora el contador del gemelo de la nave espacial mostraba un número menor que el del gemelo de la tierra o el opuesto?. Los números de los contadores se muestran en la ventana de tal forma que se pueden ver sin que nadie tenga que detenerse.
Posible duplicado de la paradoja del gemelo simétrico .
Me he preguntado lo mismo que esta pregunta. La conclusión parece medio correcta. Creo que demuestra que el universo no puede ser un bucle, pero no que debe tener un punto final. Básicamente, esto refuta una versión de relatividad especial de los agujeros de gusano. Creo que la pregunta más difícil es si se puede formular una métrica de relatividad general que se repita y no viole la causalidad. Mi creencia actual es que la respuesta es "no", a pesar de que personas como Michio Kaku argumentan públicamente lo contrario. No entiendo cómo un bucle espacial puede evitar violar la causalidad.
@AlanSE ¿Cómo el espacio-tiempo en bucle violaría la causalidad? Parece que esto solo implica comparaciones de medidas.
Si el universo fuera espacialmente cíclico ("en bucle"), ¿eso requeriría curvatura, o se puede simplemente "mapear" el X → + ∞ lado a la X → − ∞ ¿lado?
@zhermes no, no necesita curvatura, al menos si solo "bucle" en una dimensión. Es similar a enrollar una hoja de papel en un tubo: no es necesario estirarla.
Personalmente, creo que la resolución es que crear un universo "en bucle" de esta manera crea necesariamente un marco de referencia preferido que rompe la simetría. Un gemelo ve un universo contraído por Lorenz que es más pequeño que el que ve el otro gemelo. Si tengo tiempo, lo escribiré como respuesta.
@Nathaniel ¿Qué es un marco preferido? ¿No son todos los marcos inerciales iguales?
Posible duplicado: physics.stackexchange.com/q/1787/2451 y enlaces allí.
@nonagon en un universo no envolvente, todos los fotogramas son iguales. Pero creo que en un universo envolvente no lo son, porque hay un marco en el que el universo tiene un tamaño máximo, y es más pequeño en todos los demás marcos. Desafortunadamente, es difícil explicar esto sin la ayuda de un diagrama, y ​​esta pregunta se ha cerrado, lo que significa que no puedo publicar una. (Y desafortunadamente, la pregunta "duplicada" es en realidad lo suficientemente diferente a esta que tal diagrama no tendría sentido como respuesta a esa pregunta).
@Qmechanic, vea mi comentario anterior. Estoy de acuerdo en que esto es principalmente un duplicado de esa pregunta, pero una diferencia sutil y no obvia es que la otra pregunta se refiere a una situación en la que hay curvatura, por lo que solo se puede responder con GR, mientras que (creo) esto uno puede ser respondido usando SR solo. No sé si tendré tiempo para publicar esa respuesta, pero ¿consideraría volver a abrirla si lo hiciera?
@Nathaniel: El documento vinculado en la respuesta en realidad ya solo usa SR, por lo que su proyecto parece equivaler a dividir el cabello. Como mínimo para considerar la reapertura, usted (¿o alguien más?) debe formular y enfocar la pregunta y el título mucho mejor que ahora, y las preguntas duplicadas sobre, por ejemplo, la topología del espacio-tiempo deben eliminarse.
@Qmechanic está bien, es justo, no seguí el enlace en la respuesta a la otra pregunta.

Respuestas (1)

Si entiendo la pregunta correctamente, se refiere a un universo que (1) tiene una topología espacial que se envuelve y (2) tiene condiciones cosmológicas tales que una curva temporal puede circunnavegar el universo (en el sentido de reunirse con un geodésica que ha estado en reposo con respecto al CMB). Supongo que "en bucle" no se refiere a curvas temporales cerradas (CTC), que son temporales y cuya existencia viola la causalidad.

En respuesta a la pregunta de Zhermes planteada en un comentario, no, esto teóricamente no requeriría curvatura. Análogamente, un trozo de papel envuelto en un cilindro no tiene curvatura intrínseca. Sin embargo, las condiciones cosmológicas reales de nuestro universo pueden tener y probablemente tengan una curvatura espacial intrínseca distinta de cero.

La cosmología matemáticamente más simple que tiene bucles en el sentido definido anteriormente es aquella en la que la curvatura intrínseca desaparece en todas partes, el universo es estático y una o más dimensiones espaciales están envueltas topológicamente. Esto es esencialmente un cilindro. En un universo cilíndrico, existe un marco de referencia globalmente preferido, que es aquel en el que se minimiza la contracción de Lorentz de la circunferencia del universo, es decir, se maximiza la circunferencia. Esto no contradice los fundamentos de GR, que solo dicen que no puede haber marco preferencial localmente . La existencia del marco preferido significa que puede tener un resultado no nulo de la paradoja de los gemelos, incluso si ambos gemelos se mueven por inercia.

En una cosmología realista y cerrada, no creo que se cumpla la condición n.° 2 anterior.

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